摘(zhai)要渦街(jiē)流量計(jì) 儀表系(xì)數變化(hua)的因素(su)主要有(yǒu)溫度、雷(lei)諾數、管(guan)徑差異(yì)、旋渦發(fa)生體阻(zǔ)流件尺(chi)寸的改(gai)變，通過(guò)對以上(shàng)因素進(jìn)行詳細(xi)分💃析，給(gei)出解決(jué)措施。
0引(yin)言
　　渦街(jiē)流量計(jì)是根據(jù)卡門渦(wō)街原理(lǐ)研制成(cheng)的一種(zhong)流體振(zhèn)蕩式流(liú)量測量(liang)儀表。由(you)于其具(ju)有精度(dù)高、測🛀🏻量(liang)量程寬(kuan)、結構簡(jiǎn)單、安裝(zhuāng)方便、可(kě)靠性好(hao)，其輸出(chu)的脈沖(chòng)頻✉️率信(xin)号與流(liu)量測量(liàng)值👄成正(zhèng)比、無零(líng)點漂移(yí)，且脈沖(chòng)頻率信(xin)号不受(shou)流體組(zǔ)分、密度(du)、壓力、溫(wen)度的☀️影(yǐng)響，廣泛(fan)應🈲用于(yú)各種氣(qì)體、液體(tǐ)及蒸汽(qì)介質流(liú)量的測(ce)量。但在(zai)實際使(shǐ)用中，由(you)于各種(zhong)因素的(de)影響，會(hui)使其儀(yi)表系數(shu)發生變(biàn)化。
1工作(zuò)原理
　　在(zài)流體中(zhong)安放旋(xuán)渦發生(shēng)體，流體(ti)在旋渦(wo)發生體(ti)下遊兩(liang)側交替(tì)地分離(li)釋放出(chū)兩列有(yǒu)規律的(de)交替排(pái)列的⁉️旋(xuan)渦，在一(yī)✌️定的雷(lei)諾數範(fàn)圍内，該(gai)旋渦的(de)頻率與(yǔ)旋渦發(fa)生體的(de)幾何✌️尺(chi)寸、管道(dào)的幾何(hé)尺寸有(yǒu)關，旋渦(wo)的頻率(lü)正比與(yu)流量，此(cǐ)頻率可(ke)由探頭(tou)檢出。
f=Sr×v/b（1）
　　式(shì)中：b爲阻(zǔ)流件的(de)寬度，ｍ；v爲(wei)經流量(liàng)計的流(liu)體平均(jun1)流速，ｍ/ｓ；f爲(wèi)旋渦的(de)頻率，Hｚ；Sr爲(wei)斯特羅(luó)哈爾數(shù)。
渦街流(liú)量計一(yī)段時間(jian)内輸出(chū)的脈沖(chong)數與流(liu)過流體(ti)的體積(ji)量之比(bǐ)，稱爲儀(yi)表系數(shu)，用K來表(biao)示：
K=N/Q（2）
式中(zhōng)：K爲儀表(biǎo)系數，（ｍ3）-1；N爲(wèi)體積總(zong)量對應(ying)的脈沖(chòng)數；Q爲體(tǐ)積🐇總量(liàng)，ｍ3。
當渦街(jiē)流量計(ji)用來測(ce)量瞬時(shí)流量時(shi)：
qv=f×3600/K（3）
K=f×3600/qv（4）
式中：qv爲(wèi)體積流(liu)量值，ｍ3/h。
　　由(yóu)以上公(gōng)式可知(zhī)，儀表系(xi)數K一但(dàn)發生變(biàn)化，将直(zhi)接影響(xiǎng)到流量(liang)測量的(de)正确率(lǜ)。儀表系(xì)數K一般(ban)由實驗(yàn)室通過(guo)氣🌈體或(huò)液體實(shí)标得到(dao)，但渦街(jiē)流量計(ji)在現場(chǎng)使用時(shi)，由于各(ge)種因❌素(sù)的影響(xiang)，其儀表(biǎo)系數也(yě)會相應(ying)的發生(shēng)變化。爲(wèi)了提高(gāo)流量測(cè)量的正(zheng)确率，有(yǒu)必要對(dui)引起㊙️儀(yi)表系數(shù)變化的(de)因素進(jin)行分析(xi)并提出(chu)解決措(cuo)施。
2溫度(du)對渦街(jiē)流量計(ji)儀表系(xi)數的影(ying)響
　　流體(tǐ)溫度變(biàn)化通過(guo)兩個因(yin)素對渦(wō)街流量(liàng)計的儀(yí)表系數(shù)産生💘影(ying)響。一是(shi)溫度變(biàn)化後，旋(xuán)渦發生(sheng)體阻流(liú)件的寬(kuān)⭐度b也會(hui)相應變(bian)化，流體(tǐ)以相同(tóng)流速經(jīng)過🌍旋渦(wō)發生體(ti)時，其輸(shu)出的頻(pín)率也會(hui)相應的(de)增加或(huo)降低；二(èr)是溫度(du)變化🈲後(hòu)，渦街流(liu)量計的(de)管道内(nei)徑也🈲有(yǒu)變化，其(qi)截面積(jī)會相應(yīng)的增大(da)或減小(xiǎo)，當相同(tong)體😘積的(de)流體流(liú)過流量(liang)計時，流(liu)速會降(jiang)低或增(zeng)加。
上述(shù)變化可(ke)通過數(shù)學方法(fa)進行分(fen)析。流速(su)與渦街(jie)流量計(ji)管道内(nei)徑的關(guan)系爲：

　　由(you)于b的增(zeng)量與溫(wen)度成正(zheng)比，D的增(zēng)量也與(yǔ)溫度成(chéng)正📐比，所(suǒ)以儀♉表(biǎo)系數K與(yǔ)溫度增(zeng)量的三(san)次方成(cheng)反比。溫(wen)度對儀(yi)表♈系數(shù)的影⭐響(xiǎng)可通過(guo)以下公(gong)式進行(háng)修正：

　　式(shi)中：Kt爲流(liú)體溫度(du)爲t時的(de)儀表系(xì)數，（ｍ3）-1；K0爲流(liu)量計标(biao)定🈲時t0時(shí)的平均(jun1)🈲儀表系(xi)數，（ｍ3）-1；βD爲流(liú)量計測(ce)量管材(cái)質線膨(peng)脹系數(shu)，℃-1；βb爲旋渦(wo)發生體(ti)材質線(xiàn)膨脹系(xi)數，℃-1；t爲流(liú)量計😘工(gōng)作時溫(wēn)度，℃；t0爲流(liu)量計标(biāo)定時溫(wen)度，℃。
當流(liú)量計測(ce)量管與(yǔ)旋渦發(fa)生體材(cái)質相同(tóng)時，即
βD=βb=β，上(shàng)式變爲(wei)：
Kt=［1-3β（t-t0）］K0（7）
　　國産流(liú)量計一(yi)般采用(yòng)不鏽鋼(gang)材質制(zhì)造，其線(xiàn)膨脹系(xì)數💰約在(zài)17×10-6/℃左🆚右，表(biǎo)1給出了(le)流量計(ji)采用不(bú)鏽鋼材(cai)質在不(bú)同溫度(du)下系數(shu)的變🌈化(huà)。

　　由表1可(ke)以看出(chū)，當流體(ti)溫度大(da)于100℃時，儀(yí)表系數(shu)的變化(huà)是可🔞觀(guān)的🏃🏻，當渦(wo)街流量(liàng)計是用(yong)來測量(liàng)飽和蒸(zheng)汽（170℃）和過(guo)熱蒸汽(qi)（280℃）時，由于(yú)儀表系(xì)數變化(hua)引起的(de)誤差将(jiang)大大降(jiang)低測量(liang)的精度(dù)。
　　解決此(cǐ)問題的(de)方法一(yi)是按照(zhào)流體的(de)實際溫(wēn)度重新(xin)計算儀(yí)表系數(shu)，二是用(yòng)于測量(liàng)飽和蒸(zheng)汽和過(guo)熱蒸汽(qi)等溫度(du)過高的(de)流體時(shí)，用實際(jì)流體（蒸(zhēng)汽）的溫(wen)度來進(jin)行儀表(biǎo)系數的(de)标定。
3雷(lei)諾數對(duì)渦街流(liu)量計儀(yi)表系數(shù)的影響(xiang)
　　渦街流(liu)量計的(de)斯特羅(luó)哈爾數(shù)（Sr）是管道(dào)雷諾數(shu)（Re）的函數(shu)☀️，Sr是☎️通過(guo)試⭐驗确(què)定的無(wú)因次數(shù)，其與Re的(de)關系如(ru)圖1所示(shi)💰。
　　由圖1可(ke)知，隻有(you)當Re達到(dao)一定數(shu)值時，即(jí)Re在2×104~7.2×106，Sr才能(néng)進入⭐其(qí)🔞恒定範(fàn)圍，曲線(xiàn)的平直(zhí)部分對(dui)應渦街(jiē)流量計(jì)的正常(chang)⛱️測量流(liu)量✉️的範(fan)圍，在此(ci)範圍内(nèi)，Sr基本不(bu)變，渦街(jiē)頻率與(yǔ)流速成(chéng)正比，此(ci)時，隻要(yao)确定旋(xuan)渦發生(shēng)體和管(guǎn)道的幾(jǐ)何尺寸(cun)，儀♈表系(xì)數就🏃🏻不(bu)會發生(shēng)改變。

　　當Re小于(yu)5×103時，渦街(jiē)頻率将(jiāng)不能發(fa)生或不(bu)能穩定(dìng)的發生(sheng)。此範圍(wéi)就不适(shi)合進行(háng)流量測(cè)量了。
　　當(dang)Re在5×103~2×104範圍(wei)内時，渦(wo)街頻率(lü)也能穩(wěn)定的發(fa)生，但Sr增(zeng)大了，儀(yi)表系數(shu)也相應(ying)增大，從(cóng)而影響(xiang)了測量(liang)的精度(dù)。此時，需(xu)對儀表(biǎo)系數進(jin)行校正(zheng)才能保(bǎo)證測量(liang)的精⛷️度(dù)。
　　由以上(shàng)分析可(ke)知，正确(què)的使用(yong)流量計(jì)，要正确(què)地确定(dìng)流量計(jì)的下限(xiàn)流量範(fan)圍，下限(xiàn)雷諾數(shu)一般爲(wèi)2×104，其對應(yīng)的下♻️限(xian)流❄️速一(yī)般氣體(ti)爲4~5ｍ/ｓ，液體(ti)爲0.4~0.5ｍ/ｓ。因此(ci)一般确(què)定下限(xiàn)流量應(ying)保證介(jiè)質流速(su)大于上(shang)述流速(su)。
當介質(zhi)粘度、密(mi)度與常(chang)用介質(zhì)相差較(jiào)大時，應(yīng)進行雷(léi)諾數計(jì)算。當發(fa)現渦街(jie)流量計(ji)使用在(zai)低雷諾(nuò)數（5×103~2×104）範圍(wéi)内時，或(huò)希望渦(wo)街流量(liang)計有較(jiao)大的量(liàng)程比時(shí)，爲保證(zheng)💃測量的(de)精度，應(yīng)對儀表(biao)系數進(jin)行校正(zheng)。
　　爲了提(ti)高低雷(léi)諾數區(qū)域渦街(jie)流量計(jì)的測量(liang)精度❤️，可(kě)通🈚過實(shí)驗室對(duì)流量計(jì)的标定(ding)，獲得各(ge)個區域(yu)的儀表(biǎo)系數✔️。标(biāo)定時，對(duì)低雷諾(nuò)數區域(yù)各點的(de)流量進(jin)行标定(ding)，計算出(chū)各個區(qū)💛域的平(ping)均儀表(biǎo)🌈系數，然(ran)後與正(zhèng)常的儀(yi)表系數(shu)相比，這(zhe)就是校(xiao)正系數(shù)，将校正(zhèng)系數與(yǔ)雷諾數(shù)一一對(dui)應。實際(jì)使用時(shí)，根據現(xiàn)場的實(shí)🙇‍♀️際參數(shu)計算👅出(chū)相應的(de)雷諾數(shù)，并用内(nèi)插法計(ji)算出雷(léi)諾數對(dui)應的校(xiao)正系數(shù)，從而實(shí)現對儀(yí)表系數(shù)的🍓校正(zheng)。YＦ100系列渦(wō)街流量(liang)計在低(di)雷諾數(shu)範圍内(nèi)的校正(zhèng)系數如(ru)表2所示(shi)。
　　雷諾數(shu)影響的(de)校正一(yi)般有兩(liang)種方法(fǎ)。一是在(zai)流量計(jì)的🥵二次(cì)儀表中(zhong)進行，适(shi)用于渦(wo)街流量(liang)計本身(shen)無校正(zhèng)能力♌的(de)測量系(xi)統。二是(shi)在渦街(jiē)流量傳(chuán)感器（變(bian)☁️送器）中(zhong)進行，适(shì)💯用于渦(wo)街流量(liang)計本身(shen)有校正(zhèng)能力💃🏻的(de)測量系(xi)統。

　　當雷(lei)諾數大(da)于7.2×106，其對(dui)應的上(shang)限流速(sù)一般氣(qì)體大于(yu)80ｍ/ｓ，液體大(da)于8ｍ/ｓ時，流(liu)量計會(hui)出現漏(lòu)脈沖現(xiàn)象，即流(liú)速大🔆于(yú)上限流(liu)速後，渦(wo)街⚽流量(liang)🌈計輸出(chu)的頻率(lü)與流速(sù)成正比(bi)的關系(xì)被破壞(huai)，且流速(sù)越高，漏(lou)脈沖現(xiàn)象越嚴(yan)重，流量(liang)計示值(zhí)越低⛱️。
4管(guan)道内徑(jìng)與渦街(jie)流量計(ji)測量管(guan)内徑不(bu)同時對(duì)儀表系(xi)數的影(yǐng)響
　　名義(yi)尺寸相(xiang)同的無(wú)縫鋼管(guan)，由于壁(bì)厚規格(gé)差異大(da)，内徑也(ye)會産生(sheng)較大差(cha)異，這使(shi)連接渦(wo)街流量(liang)計的管(guǎn)道❓内徑(jìng)與渦🔆街(jie)流量計(jì)測量管(guǎn)内徑完(wan)全一緻(zhi)的并不(bú)多。
4.1管道(dao)内徑比(bǐ)測量管(guǎn)内徑大(dà)（3％以内）時(shi)的影響(xiang)
　　在實際(ji)标定中(zhōng)發現，當(dang)管道内(nèi)徑比測(cè)量管内(nei)徑略大(da)時，流🍉量(liàng)示值穩(wen)定，儀表(biao)系數正(zheng)常。雖然(ran)流體流(liú)過台階(jie)時也有(you)二次流(liú)産生，但(dàn)因二次(cì)流存在(zai)的部件(jian)在測量(liang)管之外(wai)👅，所以對(duì)流量計(jì)的影響(xiang)不明顯(xian)。
4.2管道内(nei)徑比測(ce)量管内(nei)徑小（3％以(yǐ)内）時的(de)影響
　　當(dāng)流體以(yǐ)很高的(de)流速從(cóng)管道流(liu)經内徑(jìng)較大的(de)測量管(guan)時，由于(yú)慣性作(zuo)用，流束(shu)來不及(jí)膨脹，撞(zhuàng)擊在旋(xuan)渦發生(sheng)體上，引(yǐn)起二🐕次(cì)流，使得(de)流量示(shi)值偏高(gāo)。此誤差(cha)可通過(guò)修正系(xi)數FD進行(háng)修正：

4.3管(guǎn)道内徑(jing)與測量(liàng)管内徑(jing)相差較(jiào)大時的(de)影響
　　當(dang)二者相(xiang)差較大(da)時，由于(yú)流體經(jing)過這種(zhǒng)突變造(zào)成的流(liu)體擾動(dong)使得渦(wō)街流量(liang)計的測(cè)量變得(de)不再穩(wěn)定和可(kě)靠，造成(cheng)的誤差(chà)無法通(tong)過儀表(biao)系數的(de)修正來(lái)補償。此(cǐ)時，需要(yào)對原有(you)管道進(jin)行改造(zào)，安裝同(tóng)心異徑(jing)管，使之(zhi)與流量(liàng)計測量(liàng)管内徑(jìng)相匹配(pèi)，或按照(zhào)🐇管道尺(chi)寸定制(zhi)流量計(jì)。
5旋渦發(fā)生體阻(zǔ)流件尺(chǐ)寸的改(gǎi)變對儀(yi)表系數(shu)的影響(xiang)😘
　　在下列(lie)兩種情(qing)況下，旋(xuan)渦發生(shēng)體阻流(liu)件的尺(chǐ)寸會發(fā)生改變(bian)。
1）旋渦發(fā)生體阻(zǔ)流件有(you)堆積物(wù)
　　如果被(bèi)測流體(ti)中存在(zài)黏性顆(ke)粒或夾(jiá)雜着較(jiào)多纖維(wéi)狀物質(zhi)時，則可(kě)能會堆(dui)積在旋(xuán)渦發生(shēng)體阻流(liu)件上，使(shi)其幾何(hé)形狀和(hé)尺寸發(fā)生變化(huà)，因而儀(yí)表系數(shù)也會發(fa)生變化(huà)。據相關(guan)🛀模拟試(shì)驗結果(guo)，當阻流(liu)件上堆(duī)積物厚(hòu)度爲0.01Ｄ時(shi)，附加誤(wù)差爲🚶2％，堆(dui)積物厚(hou)度爲0.
2）旋(xuán)渦發生(shēng)體阻流(liú)件有磨(mó)損
　　渦街(jie)流量計(ji)旋渦發(fa)生體阻(zǔ)流件的(de)兩條棱(leng)邊正常(cháng)♉情☎️況下(xià)是銳利(li)的，如果(guo)流體中(zhōng)含有固(gù)形物，長(zhang)期使用(yong)後其銳(ruì)💛緣很容(rong)易被磨(mó)損而變(biàn)成圓弧(hu)，由于阻(zu)流件幾(ji)何形狀(zhuàng)和尺寸(cùn)發生變(bian)化，因而(ér)儀表系(xi)數也會(hui)發生變(biàn)化。
　　一旦(dàn)發現阻(zu)流件有(you)堆積物(wù)時，應及(jí)時清除(chú)。當發現(xiàn)旋☎️渦發(fa)生體🧑🏽‍🤝‍🧑🏻阻(zu)流件有(yǒu)磨損時(shí)，應對流(liú)量計的(de)儀表系(xì)數進行(háng)重新标(biao)定，當磨(mó)損特别(bié)嚴重時(shí)，應考慮(lü)更換旋(xuan)渦發生(shēng)體。
6結束(shù)語
　　以上(shàng)就是一(yī)些影響(xiǎng)渦街流(liú)量計儀(yí)表系數(shu)變化的(de)因素，我(wo)們能做(zuo)的就是(shì)注意這(zhè)些可能(néng)發生的(de)因素，并(bing)加以改(gai)善，盡✉️量(liang)避免這(zhè)些現象(xiàng)的産生(shēng)，從而提(tí)高渦街(jiē)流量計(ji)測量的(de)正确率(lü)。

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